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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbewahrung, insbesondere zum Transport, von Bauteilen, insbesondere elektronischen Bauteilen, insbesondere Halbleiterbauteilen, insbesondere Barren, und deren Verwendung.
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Halbleiterbauteile müssen insbesondere für den Transport auf einen Träger abgelegt und aus diesem wieder entnommen werden. Die Bauteile müssen so in einer Schale abgelegt werden, dass diese beim Transport nicht verrutschen oder vom Träger abfallen. Die Bauteile, insbesondere die Facetten von Laserbarren müssen weiterhin vor Berührungen jeglicher Art geschützt werden. Die Halbleiter dürfen sich gegenseitig nicht berühren. Beim Abheben der Halbleiter vom Träger muss die Haftkraft des Trägermaterials so reduziert werden, dass Halbleiterbarren mit einer beispielsweise Vakuumpinzette zerstörungsfrei abgenommen werden können. Dabei dürfen am Bauteil keine Rückstände, wie es beispielsweise Klebefäden sein können, anhaften.
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Barren sind insbesondere zur Aufbewahrung und/oder zum Transport in Form gegossene Stücke Metall, Halbmetall oder hier insbesondere Halbleitermaterials.
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Die
US 6,813,828 B2 und die
US 5,908,114 offenbaren herkömmliche Vorrichtungen zum Transport von Halbleiterbauteilen, sowie deren Verwendungen unter der Bezeichnung Gelpack. Um einen Barren von einem herkömmlichen Gelpack abnehmen zu können, muss ein Unterdruck im Gelpack erzeugt werden. Dadurch legt sich der Gelfilm um die Nylonfäden, wodurch die Berührungsfläche des Gels am Barren stark reduziert wird. Die Haftung des Barrens am Träger ist damit verringert. Der Barren kann abgehoben werden. Laserbarren können in den Gelpacks zum Kunden geliefert werden. Pro Los können durchschnittlich 15 Gelpacks verbraucht werden. Diese Vorrichtungen und Verwendungen sind jedoch teuer. Die Gelpacks bestehen aus einem gedruckten Grundträger oder einem Spritzgussteil, wobei ein verwendetes Material Polycarbonat sein kann. Weitere Einzelteile sind ein Netz, das als Nylongitter bereitgestellt ist, ein Gelfilm sowie ein Deckel, der als Spritzgussteil geschaffen ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung eine Aufbewahrungsvorrichtung, insbesondere für einen Transport, von Bauteilen, insbesondere Halbleiterbauteilen, bereitzustellen, wobei die Bauteile auf einen Träger abgelegt und von diesem wieder entnommen werden. Die Bauteile müssen so an einem Träger abgelegt werden, dass diese, insbesondere beim Transport, nicht verrutschen oder vom Träger abfallen. Die Bauteile, insbesondere die Facetten von Laserbarren müssen zudem vor Berührungen jeglicher Art geschützt werden. Die Halbleiter dürfen sich gegenseitig nicht berühren. Beim Abheben der Halbleiter vom Träger muss die Haftkraft des Trägermaterials so reduziert werden können, dass Halbleiterbarren beispielsweise mit einer Vakuumpinzette zerstörungsfrei abgenommen werden können. Dabei dürfen am Bauteil keine Rückstände, wie es beispielsweise Klebefäden sein können, anhaften. Die Aufbewahrungsvorrichtung soll kostengünstig und robust sein. Ein Transport soll sicher sein.
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Die Aufgabe wird durch eine Aufbewahrungsvorrichtung gemäß den beiden Hauptansprüchen und deren Verwendung gemäß dem Nebenanspruch gelöst.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Aufbewahrungsvorrichtung für Bauteile, insbesondere Halbleiterbauteile, insbesondere Barren, vorgeschlagen, aufweisend:
- - einen sich entlang einer Fläche oder X-Y-Ebene erstreckenden Grundträger, der auf einer Hauptoberflächenseite eine Oberflächenstrukturierung aufweist;
- - eine Trägerfolie, deren eine Hauptoberfläche an die die Oberflächenstrukturierung aufweisende Hauptoberfläche des Grundträgers fixierbar ist, und an deren anderen Hauptoberfläche die Bauteile fixierbar sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Aufbewahrungsvorrichtung für Bauteile, insbesondere Halbleiterbauteile, insbesondere Barren, vorgeschlagen, aufweisend:
- - einen sich entlang einer Fläche, insbesondere einer X-Y-Ebene, erstreckenden Grundträger, der auf einer Hauptoberflächenseite eine Oberflächenstrukturierung aufweist;
- - eine Trägerfolie, deren eine Hauptoberfläche an die die Oberflächenstrukturierung aufweisende Hauptoberfläche des Grundträgers positionierbar ist, und an deren anderen Hauptoberfläche die Bauteile fixierbar sind;
- - einen Fixierrahmen, der die an die Oberflächenstrukturierung aufweisende Hauptoberfläche des Grundträgers positionierte Trägerfolie an den Grundträger fixiert.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Verwendung einer Aufbewahrungsvorrichtung für Bauteile, insbesondere Halbleiterbauteile, insbesondere Barren, vorgeschlagen, wobei
ein Ablegen oder Fixieren der Bauteile an der Trägerfolie mittels Adhäsion und/oder Klebemittel ausgeführt wird;
ein Fixieren oder Klammern der Bauteile tragenden Trägerfolie an den Grundträger mittels Adhäsion und/oder Klebemittel und/oder mittels eines Fixierrahmens ausgeführt wird;
ein Abnehmen der Bauteile von der Trägerfolie mittels Anwenden eines Vakuums oder von Unterdruck auf die vom Grundträger getragenen Trägerfolie ausgeführt wird.
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Weitere Ausgestaltungen werden in Verbindung mit den Unteransprüchen beansprucht.
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Gemäß einer Ausgestaltung kann ein Fixierrahmen bereitgestellt sein, der zusätzlich die an die Oberflächenstrukturierung aufweisende Hauptoberfläche des Grundträgers fixierte Trägerfolie an den Grundträger fixiert.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann ein sich entlang einer Fläche, insbesondere X-Y-Ebene, erstreckender und die auf den Grundträger fixierte Trägerfolie von der Seite der Trägerfolie her abschließender Deckel geschaffen sein.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann ein sich entlang einer Fläche, insbesondere X-Y-Ebene, erstreckender und die auf den Grundträger fixierte Trägerfolie von der Seite des Grundkörpers her abschließender Verschluss geschaffen sein.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können Deckel und Verschluss sich entlang einer Fläche, insbesondere X-Y-Ebene, über die mittels des Fixierrahmens auf den Grundträger fixierte Trägerfolie hinaus erstrecken.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann im geschlossenen Zustand der Deckel zusammen mit dem Verschluss die mittels des Fixierrahmens auf den Grundträger fixierte Trägerfolie fixierend vollständig umhüllen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Oberflächenstrukturierung des Grundträgers für die Abnahme der Bauteile, insbesondere Barren, angepasste längliche Ausnehmungen, insbesondere Rillen oder Riffel, aufweisen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Hauptoberfläche des Grundträgers entlang der Fläche, insbesondere der X-Y-Ebene, eine rechteckige oder quadratische Umwandung aufweisen, innerhalb der zu dieser diagonal verlaufende längliche Ausnehmungen, insbesondere Rillen oder Riffel, ausgebildet sind.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können die länglichen Ausnehmungen, insbesondere Rillen oder Riffel, regelmäßige Unterbrechungen oder Durchgänge, insbesondere zur Bereitstellung von Unterdruck oder eines Vakuums zwischen Trägerfolie und Grundträger aufweisen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann der Grundträger mittels eines Spritzguss-Verfahrens, insbesondere Aluminium-Spritzguss, hergestellt sein.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Trägerfolie eine Adhäsionsfolie sein und/oder mindestens ein Klebemittel auf mindestens einer der Hauptoberflächen aufweisen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Trägerfolie eine Materialsteifigkeit und/oder Dicke, insbesondere von 0,05 bis 2mm, derart aufweisen, dass diese beim Fixieren an den Grundträger mittels des Fixierrahmens nicht zerstört wird.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann der Fixierrahmen als lösbare Klammer wirken und damit die Trägerfolie in oder an den Grundträger einspannen und sichern.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann der Fixierrahmen mittels einer am Grundträger ausgebildeten Nut an diesen klemmbar sein.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann der Fixierrahmen mittels am Grundträger konisch ausgebildeter Flanken an diesen klemmbar sein.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann der Fixierrahmen mittels am Grundträger ausgebildeten Sicherungsstiften an diesen klemmbar sein.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können der Grundträger, die Trägerfolie, der Fixierrahmen, der Deckel und der Verschluss aus leitfähigem Polycarbonat-Material hergestellt sein.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können der Grundträger, die Trägerfolie, der Fixierrahmen, der Deckel und der Verschluss mittels Sintern und/oder 3D-Druck oder Spritzguss hergestellt sein.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann nach dem Fixieren der Bauteile tragenden Trägerfolie an den Grundträger, gegebenenfalls mittels des Fixierrahmens, deren vollständiges Umhüllen mittels Deckel und Verschluss erfolgen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann vor dem Abnehmen der Bauteile von der vom Grundträger getragenen Trägerfolie mittels Anwenden eines Vakuums oder von Unterdruck auf die vom Grundträger getragenen Trägerfolie, ein Entfernen von Deckel und Verschluss erfolgen.
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Die Erfindung wird anhand von Beispielen in Verbindung mit den Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
- 1A eine Darstellung einer herkömmlichen Vorrichtung und eines ersten Schrittes deren Verwendung;
- 1B eine Darstellung einer herkömmlichen Vorrichtung und eines zweiten Schrittes deren Verwendung;
- 1C eine Darstellung einer herkömmlichen Vorrichtung und eines dritten Schrittes deren Verwendung;
- 2 eine weitere Darstellung einer herkömmlichen Vorrichtung mit aufeinander geschichteten Einzelteilen;
- 3 eine weitere Darstellung einer herkömmlichen Vorrichtung mit voneinander getrennten Einzelteilen;
- 4A eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit aufeinander geschichteten Einzelteilen;
- 4B eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit voneinander getrennten Einzelteilen;
- 4C eine weitere Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit voneinander getrennten Einzelteilen;
- 5A eine Seitenansicht einer erfindungsgemä-ßen neben einer herkömmlichen Vorrichtung;
- 5B ein Querschnitt einer erfindungsgemäßen neben einer herkömmlichen Vorrichtung;
- 6A ein Querschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 6B eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Darstellung der Schnittebene der 6A;
- 7 eine Explosionsdarstellung eines weiteren Beispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 8 eine weitere Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Vakuum;
- 9A eine weitere Darstellung eines erfindungsgemäßen Grundträgers;
- 9B eine weitere Darstellung einer Oberflächenstruktur eines erfindungsgemäßen Grundträgers;
- 9C eine weitere Darstellung einer Oberflächenstruktur eines erfindungsgemäßen Grundträgers;
- 9D eine weitere Darstellung einer Oberflächenstruktur eines erfindungsgemäßen Grundträgers;
- 10A eine weitere Darstellung eines erfindungsgemäßen Fixierrahmens;
- 10B eine weitere Darstellung eines erfindungsgemäßen Grundträgers;
- 10C eine weitere Darstellung eines erfindungsgemäßen Grundträgers;
- 10D eine weitere Darstellung eines erfindungsgemäßen Grundträgers;
- 11A eine weitere Darstellung zur Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 11B eine weitere Darstellung zur Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 12A eine weitere Darstellung zur Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 12B eine weitere Darstellung zur Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 12C eine weitere Darstellung zur Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 13 eine weitere Darstellung eines erfindungsgemäßen Grundträgers;
- 14 eine weitere Darstellung zur Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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1A bis 1C zeigen eine Darstellung einer herkömmlichen Verwendung einer herkömmlichen Vorrichtung. Eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf ähnliche Weise verwendet werden. 2 und 3 zeigen eine herkömmliche Vorrichtung.
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1A zeigt einen ersten Schritt der Verwendung einer herkömmlichen Vorrichtung. In diesem ersten Schritt sind Barren B auf einem Gelfilm 25 abgelegt. Unterhalb des Gelfilms 25 ist ein Nylongitter 23 ausgebildet, das auf einem Grundträger 21 angebracht ist. Die Barren B sind so in der Aufbewahrungsvorrichtung abgelegt, dass diese beim Transport nicht verrutschen oder vom Grundträger 21 abfallen können. 1A zeigt die Vorrichtung in dem Zustand, in dem zwischen Gel 25 und Grundträger 21 noch kein Unterdruck bzw. noch kein Vakuum aufgebaut ist. Der Grundträger 21 weist einen Durchgang zu dem Bereich unterhalb des Gels 25 auf. Durch diesen Durchgang kann die Luft zwischen dem Barren B bzw. dem Gel 25 und dem Grundträger 21 herausgepumpt werden. Auf diese Art entsteht ein Unterdruck bzw. ein Vakuum, das den Gelfilm 25 derart in Richtung zu dem Grundträger 21 anzieht, sodass Berührungsflächen zwischen einem Barren B und dem Gelfilm 25 wirksam verkleinert werden.
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1B zeigt eine weitere Darstellung der herkömmlichen Vorrichtung, und zwar während eines zweiten Schrittes der Verwendung der herkömmlichen Vorrichtung. 1B entspricht 1A, allerdings mit dem Unterschied, dass nun in dem Raum zwischen dem Gelfilm 25 und dem Grundträger 21 derart Unterdruck aufgebaut beziehungsweise ein Vakuum V erzeugt ist, dass sich der Gelfilm 25 an das Nylongitter 23 anschmiegt. In diesem Stadium sorgt das Vakuum V für eine Verkleinerung der Berührungsflächen zwischen den Barren B und dem Gelfilm 25. Auf diese Weise sind die Barren B nun zum Abheben vorbereitet. Die Haftkraft des Trägermaterials, das hier der Gelfilm 25 ist, ist somit wirksam verkleinert worden.
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1C zeigt eine weitere Darstellung einer herkömmlichen Vorrichtung und eines dritten Schrittes der Verwendung der herkömmlichen Vorrichtung. 1C zeigt eine Draufsicht, die sich an den Zustand gemäß 1B anschließt. Da nun ein Vakuum V beaufschlagt ist, kann ein Abheben der Halbleiter bzw. Barren B auf einfache Weise, beispielsweise mittels einer Vakuumpinzette VP zerstörungsfrei ausgeführt werden.
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2 zeigt eine weitere Darstellung einer herkömmlichen Vorrichtung. Gemäß der Darstellung in 2 ist eine herkömmliche Vorrichtung zur Aufbewahrung als aufeinandergeschichtete Einzelteile dargestellt. Auf einem Grundträger 21 ist ein Nylongitter 23 positioniert, über dem ein Gelfilm 25 bereitgestellt ist. Der Stapel wird von oben mittels eines transparenten Deckels 27 abgeschlossen.
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3 zeigt eine weitere Darstellung einer herkömmlichen Vorrichtung. Gemäß 3 werden im Unterschied zur 2 die Einzelteile voneinander getrennt dargestellt. In 2 sind die Einzelteile aufeinandergestapelt. Bezugszeichen 21 kennzeichnet einen Grundträger. Bezugszeichen 23 bezeichnet ein Nylongitter, Bezugszeichen 25 bezieht sich auf einen Gelfilm und Bezugszeichen 27 kennzeichnet einen Deckel.
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4A zeigt eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Darstellung gemäß 4A zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung als aufeinander geschichtete Einzelteile. 4A zeigt einen Grundträger 1, auf dem eine Trägerfolie 3 angeordnet ist, die mittels eines Fixierrahmens 5 fixierbar ist.
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4B zeigt eine weitere Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und zwar hier mit voneinander getrennten Einzelteilen. 4B zeigt Einzelteile der erfindungsgemäßen Aufbewahrungsvorrichtung, die für Bauteile, insbesondere für Halbleiterbauteile, insbesondere in Form von Barren, verwendet werden soll. Bezugszeichen 1 kennzeichnet einen sich entlang einer Fläche, insbesondere einer X-Y-Ebene erstreckenden Grundträger 1, der auf einer Hauptoberflächenseite eine Oberflächenstrukturierung aufweist. In der Mitte der Darstellung in 4B ist eine Trägerfolie 3 dargestellt, deren eine Hauptoberfläche an die die Oberflächenstrukturierung aufweisende Hauptoberfläche des Grundträgers 1 positionierbar ist, und an deren anderen Hauptoberfläche Bauteile, beispielsweise Barren B positionierbar und fixierbar sind. 4B zeigt zudem einen Fixierrahmen 5, der die an die Oberflächenstrukturierung aufweisende Hauptoberfläche des Grundträgers 1 positionierte Trägerfolie 3 an den Grundträger 1 fixiert.
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Kernidee eines derartigen Folienpacks, das ebenso als Tapepack bezeichnet werden kann, ist eine Trägerfolie 3 wie zum Beispiel eine Adhäsionsfolie oder eine Folie mit Klebeanteilen. Entsprechend kann auf ein herkömmliches Gel und ein darunterliegendes herkömmliches Nylongitter oder Mesh verzichtet werden. Die Folie beziehungsweise Trägerfolie 3 kann mit einem Ring, einer Klammer oder allgemeiner mittels eines Fixierrahmens 5 in oder an den Grundträger 1 eingespannt werden. Beispielsweise kann eine herkömmliche Folie verwendet werden, beispielsweise eine Adhäsionsfolie ATR-MF120.
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Der Grundträger 1 kann beispielsweise im Spritzgussverfahren und mit für die Abnahme von Barren B optimierten länglichen Ausnehmungen 11, beispielsweise in Form von Rillen oder Riffeln hergestellt werden. Derartige Rillen oder Riffel sind ein Beispiel einer Oberflächenstrukturierung einer Hauptoberflächenseite eines Grundträgers 1. Die Rillen oder Riffeln beziehungsweise Ausnehmungen 11 ermöglichen, dass sich eine Trägerfolie 3 unter Unterdruck oder Vakuum einfach und wirksam in eine Rille oder Riffeln einlegt. Auf diese Weise wird eine Auflagefläche eines Barrens B auf eine Trägerfolie 3 wirksam verkleinert, wodurch die Haftkraft derart reduziert wird, dass die Bauteile oder Barren B von der Trägerfolie 3 ohne großen Kraftaufwand abgenommen werden können. Aufliegende Barren B sollten quer, beispielsweise unter einem Winkel von mehr als 40 Grad, zu den länglichen Ausnehmungen 11 ablegbar sein. Die Barren B fallen damit bei Unterdruck nicht in die länglichen Ausnehmungen 11. Werden Barren B grundsätzlich entlang der X- oder der Y- Achse des Grundträger 1 orientiert, so ist eine Orientierung der länglichen Ausnehmungen 11 im Winkel von 45 Grad zur X-Achse für diese beiden Orientierungen der Barren B geeignet.
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Infolge einer starken Verbreitung herkömmlichen Gelpacks in der Halbleiterindustrie sollte der Grundträger 1 weitestgehend den Maßen eines herkömmlichen Gelpacks entsprechen. Die Maße der Grundfläche sind für alle Packs mit und ohne Vakuumeinwirkung in der Halbleiterindustrie standardisiert.
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Die erfindungsgemäßen Tapepacks unterscheiden sich zudem zu den herkömmlichen Gelpacks in der Höhe. Schätzungsweise sind erfindungsgemäße Tapepacks circa 1 mm höher als die herkömmlichen Gelpacks. Ein derartiger Höhenunterschied kann allerdings durch entsprechende Anlageneinstellungen wieder ausgeglichen werden.
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4B zeigt nebeneinander einen Grundträger 1 mit länglichen Ausnehmungen 11, beispielsweise Riffeln, der als Spritzgussteil erzeugt sein kann ist. Ein weiteres Einzelteil ist eine Trägerfolie 3, die als Adhäsionsfolie oder allgemein als Folie ausgeführt sein kann. Die Trägerfolie 3 kann auf mindestens einer Hauptoberfläche ein Klebemittel aufweisen. Ein weiteres Einzelteil ist ein Fixierrahmen 5, der als Ring oder Klammer, beispielsweise mit leicht konischer selbsthemmenden Formungen, bereitgestellt sein kann. Der Fixierrahmen 5 kann beispielsweise als Spritzgussteil hergestellt worden sein.
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4C zeigt eine weitere Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und zwar mit weiteren voneinander getrennten Einzelteilen. 4C zeigt mit dem Bezugszeichen 7 einen Deckel. Dieser kann als Spritzgussteil ausgeführt sein. Ein Deckel 7 kann die mittels eines Fixierrahmens 5 auf den Grundträger 1 fixierte Trägerfolie 3 beispielsweise von der Seite des Fixierrahmens 5 her abschließen.
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Bezugszeichen 9 bezeichnet in 4C einen Verschluss. Ein Verschluss 9 kann die mittels des Fixierrahmens 5 auf den Grundträger 1 fixierte Trägerfolie 3 von der Seite des Grundträgers 1 her abdecken bzw. abschließen. In der Mitte der 4C ist ein Stapel bestehend aus einem Grundträger 1, einer Trägerfolie 3 und einem Fixierrahmen 5 dargestellt. Obenauf liegen Barren B, die in X- oder in Y-Richtung orientiert sind. Ein Verschluss 9 kann mit einem Deckel 7 derart in Eingriff gebracht werden, dass der Deckel 7 zusammen mit dem Verschluss 9 die mittels des Fixierrahmens 5 auf den Grundträger 1 fixierte Trägerfolie 3 vollständig einfasst beziehungsweise umhüllt und mechanisch fixiert.
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5A zeigt eine Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung neben einer herkömmlichen Vorrichtung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die hier ebenso als Tapepack bezeichnet werden kann, kann aufgrund des als Klammer wirkenden Fixierrahmens 5 für das Einspannen der Trägerfolie 3 und der dadurch nötigen Materialsteifigkeit circa 1 mm in dessen Gesamthöhe größer werden als herkömmliche Gelpacks.
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5A zeigt dazu in deren Ansicht die Größenunterschiede zwischen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und einer herkömmlichen Vorrichtung, die in 5A rechts dargestellt ist. In 5A hüllen Deckel 7 und Verschluss 9 Grundträger 1, Trägerfolie 3 und Fixierrahmen 5 ein.
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5B zeigt einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen neben einer herkömmlichen Vorrichtung in Ergänzung zu der Darstellung gemäß 5A. 5A und 5B zeigen einen möglichen Höhenunterschied zwischen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und einer herkömmlichen Vorrichtung.
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6A zeigt einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Schnittebene entspricht dabei der Ebene A-A gemäß 6B. Im Querschnitt von 6A sind der Grundträger 1, die Trägerfolie 3 und der Fixierrahmen 5 sichtbar. Von oben ist ein Deckel 7 mechanisch mit einem unteren Verschluss 9 derart gekoppelt, dass zudem die drei inneren Einzelteile Grundträger 1, Trägerfolie 3 und Fixierrahmen 5 mechanisch fixiert und mittels Deckel 7 und Verschluss 9 vor äußeren Einwirkungen geschützt sind. Auf der Trägerfolie 3 können Halbleiterbauelemente, beispielsweise Barren B, fixiert, aufbewahrt und geschützt sein.
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6B zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei in 6B mit der Schnittlinie A-A die Querschnittsebene der 6A gekennzeichnet ist. Die Ansicht gemäß 6B zeigt eine Draufsicht auf den Deckel 7, der mechanisch in eine Führungsschiene des Verschlusses 9 hineingeschoben sein kann.
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6A und 6B zeigen ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die als Spritzgussteil hergestellt sein kann.
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7 zeigt eine Explosionsdarstellung eines weiteren Beispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Zwischen einem Deckel 7 und einem Verschluss 9 sind ein Grundkörper 1 mit einer Trägerfolie 3 und einem Fixierrahmen 5 angeordnet. Hier ist der Fixierrahmen 5 als Folienklammer in Form eines Außenrings ausgeführt. Alle Einzelteile können beispielsweise aus einem leitfähigen Polycarbonat-Material hergestellt worden sein.
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7 zeigt zudem, dass ein Fixierrahmen 5 zusätzlich mittels Sicherungsstiften 17 des Grundträgers 1 positioniert und fixiert werden kann. Des Weiteren können die Einzelteile einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mittels eines Sinterverfahrens hergestellt worden sein. Weitere Herstellverfahren werden durch einen sogenannten 3D-Drucker ermöglicht.
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8 zeigt eine weitere Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und zwar hier unter Vakuumeinwirkung. Längliche Ausnehmungen 11 sind hier als Rillen mit runden Querschnittslinien erzeugt. Dabei überragen Barren B die bereitgestellten Rillen, wobei ein Barren beispielsweise drei Rillen überdeckt. Die Barren sind hier in einem rechten Winkel zu den Rillen orientiert. Zwischen dem oberflächenstrukturierten Grundträger 1 und dem Barren B ist eine Trägerfolie 3 angeordnet, die unter Vakuum- beziehungsweise Unterdruckeinfluss in Richtung zu dem Grundträger 1 angezogen ist. Auf diese Weise gibt es lediglich einen Kontakt zwischen Barren B und der Trägerfolie 3 und den offenen Enden der Rillen. Im Zustand der 8 sind Barren B leicht abhebbar. Die Trägerfolie 3 wird, wie es in 8 dargestellt ist, in die Riffel eingesaugt. Dadurch reduziert sich die Auflagefläche des Bauteils B auf der Trägerfolie 3. Die Barren B können von der Folie auf einfache Weise, beispielsweise mittels Vakuumpinzette, abgenommen werden. Damit die Barren B nicht in die Rillen fallen, ist die Positionierung der Barren B derart, dass sie in ihrer Längsrichtung quer zur Richtung der Rillen angeordnet worden sind. 8 zeigt einen sogenannten Rillenschacht mit Barren B unter Vakuumeinfluss.
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Als Trägerfolie 3 kann beispielsweise eine Adhäsionsfolie ATR-MF 120 verwendet werden. Die Verwendung der Art der Trägerfolien ist hierauf nicht beschränkt. Halbleiterbauteile können beispielsweise auf einer Adhäsionsfolie abgelegt und unter Reduzierung der Auflagefläche der Folie wieder abgenommen werden. Liegt das Bauteil B vollflächig auf der Adhäsionsfolie auf, ist ein Verrutschen oder Abfallen der Halbleiterbauteile nicht möglich. Als Folien können auch jede Art von Trägerfolien für die Halbleiterfertigung verwendet werden.
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9A zeigt eine weitere Darstellung eines erfindungsgemäßen Grundträgers 1. Der Grundträger 1 weist hier als längliche Ausnehmungen 11 Riffel auf. Im Unterschied zu Rillen können Riffel eckige Querschnittslinien aufweisen. Der Grundträger 1 kann im Spritzgussverfahren mit definierten Riffeln gefertigt werden. Die Riffel können 45° zur X-Achse versetzt beziehungsweise gedreht sein. Zudem können die Ausnehmungen 11 oder Riffel an deren offenen Wandenden oder Spitzen regelmäßige Unterbrechungen 15 aufweisen. Diese Unterbrechungen 15 reduzieren unter Vakuum oder Unterdruck mechanische Spannungen auf die Trägerfolie 3. Des Weiteren kann mittels den Unterbrechungen 15 die Auflagefläche der Barren B weiter reduziert werden.
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Zur Bereitstellung von Unterdruck oder eines Vakuums zwischen Trägerfolie 3 und Grundträger 1 kann der Grundträger 1 Durchgänge aufweisen. Ein derartiger Durchgang D oder Durchbruch ist beispielsweise in der Mitte des Grundträgers 1 sichtbar. Beispielsweise kann ein Grundträger 1 aus Aluminium gefräst werden. Es eignet sich insbesondere eine Ausführung des Grundträgers 1 als Aluminiumteil, wobei Adhäsionsfolien mit dem Grundträger 1 bestehend aus Aluminium verwendet werden können.
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9B zeigt eine detailliertere Darstellung einer Oberflächenstruktur eines erfindungsgemäßen Grundträgers 1. Dabei sind längliche Ausnehmungen 11 ausgebildet, die an deren offenen Wandenden, die insbesondere hier im Querschnitt als Spitzen ausgebildet sein können, regelmäßige Unterbrechungen 15, hier quadratische Ausschnitte, aufweisen. Die Unterbrechungen 15 können ebenso rechteckig oder gerundet sein. 9B zeigt die Orientierung der länglichen Ausnehmungen 11 oder Riffel, die sich schräg und beispielsweise um einen Winkel von 40 bis 50° zu einer X-Achse gedreht erstrecken. Das Beispiel zeigt einen 45° Winkel. 9B zeigt als Ausschnitt die offenen Enden dreier Wände, die zwei längliche Ausnehmungen 11 ausbilden.
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9C zeigt eine weitere detaillierte Darstellung einer Oberflächenstrukturierung eines erfindungsgemäßen Grundträgers 1. Als längliche Ausnehmungen 11 sind hier Riffel ausgeführt. Damit Barren B nicht in die Riffel hineinfallen, ist es erforderlich, eine zueinander kreuzende Orientierung zu wählen. Die Riffel weisen hier ebenso regelmäßige Unterbrechungen 15 auf. 9C zeigt die Orientierung der Riffel, die sich schräg und beispielsweise um einen Winkel von 130 bis 140° zu einer X-Achse gedreht erstrecken. Der dargestellte Winkel ist hier 135°.
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Die Detailansicht von 9C zeigt, dass Ausnehmungen 11, an deren offenen Wandenden mit regelmäßigen Unterbrechungen 15 geschaffen werden können.
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9D zeigt eine weitere Darstellung einer Oberflächenstruktur eines erfindungsgemäßen Grundträgers. Ein Barren B liegt quer zu einer länglichen Ausnehmung 11 eines Riffels, der hier in seinem Querschnitt eckige Linien aufweist. Die offenen Enden der die Ausnehmung 11 bereitstellenden Wände verlaufen spitz in Richtung des jeweiligen offenen Endes. Dieses Enden weisen zudem Einbuchtungen E beziehungsweise entsprechend 9B regelmäßige Unterbrechungen einer jeweiligen oberen Begrenzungsgeraden auf. Diese Unterbrechungen oder Einbuchtungen E weisen von oben betrachtet eine quadratische oder rechteckige Form auf. Im Unterschied zu 9B sind die Abstände der regelmäßigen Unterbrechungen beziehungsweise Einbuchtungen größer.
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10A zeigt eine weitere Darstellung eines erfindungsgemäßen Fixierrahmens 5. Der Fixierrahmen 5 kann als Klammer ausgeführt sein. Mittels des als Klammer ausgeführten Fixierrahmens 5 kann die Trägerfolie 3 auf den Grundträger 1 eingespannt und gesichert sein. Dabei wirkt der Fixierrahmen 5 als Klammer über eine Nut am Grundträger 1, dies ist mit Bezug auf 10B und 10C dargestellt. Der Fixierrahmen 5 kann alternativ durch konische Ausführung der Flanken 21 am Grundträger 1 fixiert werden, wobei dies mit Bezug auf 10D dargestellt ist. Zusätzlich können an den Ecken des Grundträgers 1 noch Sicherungsstifte 17 vorgesehen sein, in die der Fixierrahmen 3 zudem positioniert und fixiert werden kann. Letzteres ist in 10A auf der rechten Seite dargestellt.
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Entsprechend ist in den 10A, 10B, 10C und 10D dargestellt, wie ein Fixierrahmen 5 mit einem Grundträger 1 lösbar fixiert werden kann. Der als Klammer ausgeführte Fixierrahmen 5 kann wieder gelöst beziehungsweise geöffnet werden, sodass ein Folienwechsel ermöglicht ist. Somit kann ein Grundträger 1 gereinigt und wiederverwendet werden.
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11A zeigt eine weitere Darstellung zur Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 11A stellt dar, wie Halbleiterbauelemente, insbesondere Barren B, auf einer verwendeten Trägerfolie 3 gelegt werden können. Die Barren B sind hier entlang einer X-Richtung orientiert. Die Barren B können auf entsprechend entlang der X-Richtung orientierte Zielmarkierungen, insbesondere Zielrechtecke, abgelegt werden. Diese können auf einer jeweiligen Trägerfolie 3 oder einem Grundträger 1 aufgebracht sein.
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11B zeigt zusätzlich zu 11A eine Bestückungsreihenfolge von Barren B auf den Zielrechtecken einer Trägerfolie 3 oder eines Grundträgers 1. Es wird zuerst eine linke Zielrechteckspalte und danach eine rechte Zielrechteckspalte, jeweils von oben nach unten mit Barren B bestückt.
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12A, 12B und 12C zeigen in Ergänzung zu den Darstellungen der 11A und 11B weitere Bestückungen von Barren B auf einer jeweiligen Trägerfolie 3 oder einem jeweiligen Grundträger 1. Dabei gibt es bevorzugte Bestückungsorte und Bestückungsreihenfolgen. Zudem kann auf herkömmliche Bestückungsmuster zurückgegriffen werden. Die Barren B sind hier entlang einer Y-Richtung orientiert und senkrecht zu Zielrechtecken angeordnet.
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13 zeigt eine weitere Darstellung eines erfindungsgemäßen Grundträgers 1. 13 zeigt klar die Oberflächenstrukturierung des Grundträgers 1. Auf den Rahmen des Grundträgers 1 ist ein Fixierrahmen 5 aufgeklemmt. Zur weiteren Klarheit ist diese Anordnung ebenso als Querschnitt dargestellt.
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14 zeigt eine weitere Darstellung zur Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Gemäß einer möglichen Verwendung einer erfindungsgemäßen Aufbewahrungsvorrichtung sei folgendes Beispiel beschrieben. In einem ersten Schritt S1 erfolgt ein Ablegen und Fixieren von Halbleiterbauteilen an der Trägerfolie, und zwar insbesondere mittels Adhäsion und/oder mittels Klebemittels. Mit einem nächsten Schritt S2 erfolgt ein Fixieren oder Klammern der bauteiltragenden Trägerfolie an den Grundträger 1 mittels eines Fixierrahmens. Dem schließt sich ein dritter Schritt S3 an, bei dem nach dem Fixieren der Bauteile und Barren B tragenden Trägerfolie an den Grundkörper mittels des Fixierrahmens ein vollständiges Umhüllen mittels Deckel und Verschluss ausgeführt wird.
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Nach der Aufbewahrungszeit kann in einem vierten Schritt S4 ein Entfernen von Deckel und Verschluss ausgeführt werden. Mit einem letzten Schritt S5 kann ein Abnehmen der Bauteile bzw. Barren B von der vom Grundträger getragenen Trägerfolie mittels Anwenden eines Vakuums oder von Unterdruck auf die vom Grundträger getragenen Trägerfolie ausgeführt werden.
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Die vorliegende Erfindung umfasst mehrere Vorteile. Beispielsweise ist ein Auswechseln einer Trägerfolie 3 und eine Mehrfachbenutzung von Grundkörper 1, Trägerfolie 3 und Fixierrahmen 5 aufgrund der Klammer möglich. Auf diese Weise ist eine Mehrfachbenutzung des sogenannten Tapepacks möglich.
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Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, verschiedene Trägerfolien zu verwenden. Auf Seiten der Trägerfolien entstehen daher geringe Fertigungskosten. Die Trägerfolien 3 können für jedes Bauteil individuell evaluiert und verwendet werden. Der Grundträger 1 mit den länglichen Ausnehmungen 11 kann beispielsweise in einem Gussverfahren hergestellt werden. Dadurch kann auf ein Einlegen eines Nylongitters verzichtet werden. Des Weiteren muss als Trägerfolie 3 kein spezieller Gelfilm eingesetzt werden.
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Ein weiterer Vorteil liegt in der Resistenz der Trägerfolie 3 gegenüber einem Gel. Eine Trägerfolie 3 ist aufgrund deren Dicke deutlich reißfester als ein Gel. Somit sind die Packs weniger anfällig.
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Weiterhin können Fertigungsaufwand und Kosten reduziert werden. Durch den geringen Fertigungsaufwand können die Packs in hohen Stückzahlen zu einem geringeren Preis gefertigt werden.
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Des Weiteren ist das vorgeschlagene Riffel-Design vorteilhaft. Ein Einlegen der Trägerfolie 3 und damit die ausreichende Reduzierung der Auflagepunkte der Barren B ist lediglich in den länglichen Ausnehmungen 11 möglich. Da die verwendete Trägerfolie 3 dicker als ein herkömmliches Gel ist, würde sich beim herkömmlichen Nylongitter und bei herkömmlichen Domen die Folie nicht ausreichend einlegen und am Bauteil B haften bleiben.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Trägerkörper
- 3
- Trägerfolie
- 5
- Fixierrahmen
- 7
- Deckel
- 9
- Verschluss
- 11
- längliche Ausnehmungen
- 13
- Umrandung
- 15
- Unterbrechungen oder Durchgänge
- 17
- Sicherungsstifte
- 19
- Nut
- 21
- konische Flanken
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6813828 B2 [0004]
- US 5908114 [0004]
